programmazione di scienze a.s. 2016-2017 classi terze · transizioni elettroniche nell’atomo...

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PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE A.S. 2016-2017 CLASSI TERZE In base alla Delibera del Collegio dei Docenti del liceo Nomentano del 12/ 09/2016 e in base alla suddivisione del periodo scolastico in trimestre e pentamestre, i docenti di Scienze effettueranno in ogni classe almeno: 2 verifiche nel TRIMESTRE delle quali almeno 1 orale 3 verifiche nel PENTAMESTRE delle quali almeno 1 orale Il Dipartimento stabilisce che, considerato il numero esiguo di ore settimanali e la varietà di conoscenze e competenze che devono essere acquisite dagli alunni, verranno effettuate varie tipologie di verifiche: interrogazioni classiche, test a risposta multipla, domande aperte, domande con completamento, preparazione e presentazione di argomenti anche in forma multimediale, valutazione del livello di interesse e partecipazione durante l’anno scolastico. Si prevede per ogni periodo dell’anno scolastico almeno una verifica orale. Per quanto riguarda le strategie metodologiche si concorda di: fornire agli alunni all’inizio dell’anno il programma preventivo di lavoro e di commentarlo; indicare le modalità delle verifiche e i criteri di valutazione; guidare all’uso del testo in adozione; rendere note agli allievi le valutazioni assegnate e commentarle opportunamente, affinché ciascuno possa migliorare il rendimento nelle verifiche successive. presentare le scienze Biologiche, Chimiche, Astronomiche e Geologiche nel loro sviluppo storico per una consapevole comprensione dell’evoluzione del pensiero scientifico; effettuare lezioni attive e non solo spiegazioni ed interrogazioni tradizionali al fine di sollecitare la partecipazione per il chiarimento dei dubbi, per la riflessione sui fenomeni e la coordinazione dei concetti relativi ad essi; stimolare la riflessione interdisciplinare; fare uso di sussidi audiovisivi e software didattici Effettuare eventuali visite guidate a musei e laboratori di ricerca Per le finalità si è concordato di lavorare in modo da contribuire allo sviluppo globale degli allievi e ad una crescita mentale armonica e critica, attraverso una esperienza scolastica serena instaurando rapporti improntati alla lealtà ed al rispetto. Gli obiettivi culturali-formativi sono acquisizione di adeguate competenze in relazione alla capacità di analizzare e coordinare i contenuti appresi. padronanza del lessico specifico; sviluppo delle capacità di osservazione e descrizione dei fenomeni in relazione alle conoscenze acquisite. capacità di coordinazione logica anche sul piano interdisciplinare; possesso di un metodo di studio e di approfondimento autonomo. capacità di partecipare a lavori di gruppo Ai fini della valutazione finale si terrà conto: delle effettive acquisizioni; del livello di partenza; dell’interesse mostrato e della partecipazione al dialogo educativo; del grado e della continuità dell’impegno; delle attitudini e capacità personali. Ci si propone di usare i seguenti criteri per l’assegnazione dei voti: voto fino a 4: grosse lacune nelle conoscenze; difficoltà nella comprensione dei dati; esposizione confusa e stentata; impegno nullo o saltuario; uso scorretto del lessico specifico. voto 5: conoscenza superficiale e/o mnemonica; esposizione incerta; modesto uso del lessico specifico; impegno discontinuo. voto 6: conoscenza lineare degli argomenti fondamentali; esposizione semplice ma corretta anche sul piano lessicale. voto 7: padronanza dei contenuti curricolari; esposizione chiara e sicura. voto 8: conoscenza completa, ben assimilata e logicamente coordinata; esposizione fluida ed organica; buona documentazione delle analisi. voto 9: incisiva capacità di analisi e di sintesi delle problematiche; conoscenza approfondita; capacità di collegamento anche interdisciplinare; esposizione rigorosa. voto 10: ottime conoscenze, particolarmente approfondite anche autonomamente; attitudini spiccate per la disciplina.

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Page 1: PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE A.S. 2016-2017 CLASSI TERZE · transizioni elettroniche nell’atomo secondo il modello di Bohr Utilizza i numeri quantici per descrivere gli elettroni di

PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE A.S. 2016-2017

CLASSI TERZE

In base alla Delibera del Collegio dei Docenti del liceo Nomentano del 12/ 09/2016 e in base alla suddivisione del periodo scolastico

in trimestre e pentamestre, i docenti di Scienze effettueranno in ogni classe almeno:

2 verifiche nel TRIMESTRE delle quali almeno 1 orale

3 verifiche nel PENTAMESTRE delle quali almeno 1 orale

Il Dipartimento stabilisce che, considerato il numero esiguo di ore settimanali e la varietà di conoscenze e competenze che devono

essere acquisite dagli alunni, verranno effettuate varie tipologie di verifiche: interrogazioni classiche, test a risposta multipla, domande

aperte, domande con completamento, preparazione e presentazione di argomenti anche in forma multimediale, valutazione del livello

di interesse e partecipazione durante l’anno scolastico.

Si prevede per ogni periodo dell’anno scolastico almeno una verifica orale.

Per quanto riguarda le strategie metodologiche si concorda di:

fornire agli alunni all’inizio dell’anno il programma preventivo di lavoro e di commentarlo;

indicare le modalità delle verifiche e i criteri di valutazione;

guidare all’uso del testo in adozione;

rendere note agli allievi le valutazioni assegnate e commentarle opportunamente, affinché ciascuno possa migliorare il

rendimento nelle verifiche successive.

presentare le scienze Biologiche, Chimiche, Astronomiche e Geologiche nel loro sviluppo storico per una consapevole

comprensione dell’evoluzione del pensiero scientifico;

effettuare lezioni attive e non solo spiegazioni ed interrogazioni tradizionali al fine di sollecitare la partecipazione per il

chiarimento dei dubbi, per la riflessione sui fenomeni e la coordinazione dei concetti relativi ad essi;

stimolare la riflessione interdisciplinare;

fare uso di sussidi audiovisivi e software didattici

Effettuare eventuali visite guidate a musei e laboratori di ricerca

Per le finalità si è concordato di lavorare in modo da contribuire allo sviluppo globale degli allievi e ad una crescita mentale armonica

e critica, attraverso una esperienza scolastica serena instaurando rapporti improntati alla lealtà ed al rispetto.

Gli obiettivi culturali-formativi sono

acquisizione di adeguate competenze in relazione alla capacità di analizzare e coordinare i contenuti appresi.

padronanza del lessico specifico;

sviluppo delle capacità di osservazione e descrizione dei fenomeni in relazione alle conoscenze acquisite.

capacità di coordinazione logica anche sul piano interdisciplinare;

possesso di un metodo di studio e di approfondimento autonomo.

capacità di partecipare a lavori di gruppo

Ai fini della valutazione finale si terrà conto:

delle effettive acquisizioni;

del livello di partenza;

dell’interesse mostrato e della partecipazione al dialogo educativo;

del grado e della continuità dell’impegno;

delle attitudini e capacità personali.

Ci si propone di usare i seguenti criteri per l’assegnazione dei voti:

voto fino a 4: grosse lacune nelle conoscenze; difficoltà nella comprensione dei dati; esposizione confusa e stentata; impegno

nullo o saltuario; uso scorretto del lessico specifico.

voto 5: conoscenza superficiale e/o mnemonica; esposizione incerta; modesto uso del lessico specifico; impegno discontinuo.

voto 6: conoscenza lineare degli argomenti fondamentali; esposizione semplice ma corretta anche sul piano lessicale.

voto 7: padronanza dei contenuti curricolari; esposizione chiara e sicura.

voto 8: conoscenza completa, ben assimilata e logicamente coordinata; esposizione fluida ed organica; buona documentazione

delle analisi.

voto 9: incisiva capacità di analisi e di sintesi delle problematiche; conoscenza approfondita; capacità di collegamento anche

interdisciplinare; esposizione rigorosa.

voto 10: ottime conoscenze, particolarmente approfondite anche autonomamente; attitudini spiccate per la disciplina.

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CRITERI DI VALUTAZIONE SCIENZE

VERIFICA ORALE

Voto

Conoscenze

pertinenti degli

argomenti svolti

Competenze

Comprensione ed uso del

linguaggio / Capacità di sintesi e

correttezza morfosintattica

Applicazione di procedure / soluzione

di problemi

2* Nulle.

Non rilevabili. Non rilevabili Non rilevabili

3

Frammentarie e

gravemente

lacunose.

Non comprende e non sa usare la

terminologia specifica di base.

anche se guidato, non riesce ad

applicare le conoscenze minime.

Non sa risolvere i problemi.

4 Superficiali e

alquanto lacunosa.

Usa un linguaggio incoerente;

spesso scorretto e impreciso.

se guidato, applica le conoscenze

minime, ma con diversi errori

nell’esecuzione di esercizi semplici.

5 Incerte e

superficiali

Espone in forma poco chiara e

piuttosto mnemonica utilizzando

un linguaggio generico e improprio.

Non sempre sa individuare e applicare

correttamente le procedure richieste.

Applica le conoscenze con alcune

imprecisioni.

Risolve solo parzialmente i problemi

proposti.

6

Conoscenze

essenziali ma non

approfondite

Individua i principali nessi logici,

interpretando correttamente i

quesiti.

Utilizza un linguaggio semplice e

comprensibile, talvolta impreciso.

Applica le procedure senza errori

sostanziali, ma con incertezze.

7

Sicure e con

eventuali

approfondimenti

Si esprime in modo corretto,

cogliendo gli aspetti fondamentali,

ma incontra ancora qualche

difficoltà nella sintesi.

Applica correttamente le procedure

anche a problemi complessi,dopo

averli analizzati.

8

Completa e

organica, con

qualche

approfondimento

autonomo.

Espone in modo efficace ed

appropriato i contenuti.

Applica in modo corretto le procedure,

mostrando buone capacità di

correlazione e di sintesi.

Gestisce e rielabora autonomamente

problemi complessi e situazioni nuove.

9

Complete,

organiche e

articolate e con

approfondimenti

autonomi.

Si esprime in modo brillante e con

linguaggio ricco ed efficace.

Sintetizza e rielabora le sue

conoscenze in modo personale e

accurato.

Sa affrontare e risolvere problemi

anche complessi.

Sa applicare le sue conoscenze in modo

corretto, anche in contesti diversi da

quelli noti.

10

Organiche,

approfondite e

ampliate in modo

originale,autonomo

e personale

Comunica in modo articolato,

usando con disinvoltura il

linguaggio specifico della

disciplina.

Interpreta criticamente fenomeni ed

eventi, documentando adeguatamente

il proprio lavoro attraverso una sintesi

e rielaborazione delle conoscenze,

precisa, sicura e personale.

Applica le conoscenze in modo

autonomo e creativo. Sa gestire

situazioni nuove individuando

soluzioni originali.

*Ritiro del foglio, rifiuto dell'interrogazione, Impreparato

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CRITERI DI VALUTAZIONE SCIENZE

GRIGLIA DI VALUTAZONE DELLA PROVA SCRITTA

tipologia domande a risposte aperte

INDICATORI DESCRITTORI PUNTI

Completezza, precisione,

pertinenza nei contenuti

Gravemente insufficiente

Insufficiente

Sufficiente

Discreto

Ottimo

2

3

4

5

6

Correttezza e proprietà dell’espressione,

padronanza del linguaggio specifico

Gravemente insufficiente

Insufficiente

Sufficiente

Discreto

Ottimo

0

0,5

1

1,5

2

Analisi,sintesi,

rielaborazione personale

Gravemente insufficiente

Insufficiente

Sufficiente

Discreto

Ottimo

0

0,5

1

1,5

2

N.B. La griglia di valutazione della prova scritta si riferisce ad una tipologia di prova non strutturata (domande a risposta aperta).

Per quanto riguarda le prove strutturate a risposta multipla non è possibile elaborare un’unica griglia essendo questa già definita di

volta in volta dal docente. Inoltre le prove potranno riguardare anche diverse tipologie come schemi da riempire, risposte vero o falso.

Le attività di laboratorio, che fanno parte integrante del programma, rappresentano una parte integrante e fondamentale dell’attività

didattica delle discipline scientifiche: saper progettare, saper eseguire, saper interpretare le attività sperimentali significa acquisire

metodologie e procedure proprie dell’indagine scientifica.

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PROGRAMMAZIONE CLASSI TERZE

CHIMICA

CONTENUTI ABILITÀ COMPETENZE

Dalle misure

alle proprietà

della materia

Elementi

composti e

atomi

Le Leggi

Ponderali

La quantità

chimica: la

mole

Massa atomica e

massa molecolare

Leggi di

Lavoisier, Proust,

Dalton

Contare per moli

Formule chimiche

e composizione

percentuale

Il volume molare

Essere consapevole della differenza

tra quantità di materia e quantità di

sostanza.

Riconoscere il comportamento degli

aeriformi come strumento per la

determinazione delle formule

molecolari e delle masse atomiche.

Comprendere la relazione tra

composizione percentuale in massa e

composizione atomica di un

composto.

Determinare la massa molare di una

sostanza nota la formula.

Utilizzare il concetto di mole per

convertire la massa/il volume di una

sostanza o il numero di particelle

elementari in moli e viceversa.

Determinare la formula empirica e

molecolare di un composto.

Utilizza correttamente le unità di

misura.

Sa spiegare i rapporti di

combinazione tra volumi di

aeriformi.

Comprende che il simbolismo delle

formule ha una corrispondenza con

grandezze macroscopiche.

Utilizza la tabella delle masse

atomiche per determinare le masse

molecolare/peso formula e molare

di una sostanza.

Applica le relazioni stechiometriche

che permettono il passaggio dal

mondo macroscopico al mondo

microscopico.

Esegue calcoli con cui determinare

la formula minima/molecolare o la

composizione percentuale.

La struttura

dell’atomo

I livelli energetici

degli elettroni

Gli elettroni di

valenza (esterni)

radiazione

elettromagnetica;

spettro

elettromagnetico;

teoria quantistica;

modello atomico

di Bohr;

elettrone-onda;

principio di

indeterminazione;

modello

quantomeccanico

orbitale;

numeri quantici;

principio di

esclusione di

Pauli;

regola di Hund;

notazione spdf;

configurazione

elettronica totale.

Distinguere tra comportamento

ondulatorio e corpuscolare della

radiazione elettromagnetica.

Riconoscere che il modello atomico

di Bohr ha come fondamento

sperimentale l’analisi spettroscopica

della radiazione emessa dagli atomi.

Comprendere come la teoria di de

Broglie e il principio di

indeterminazione siano alla base di

una concezione probabilistica della

materia

Comprendere il significato di onda

stazionaria e l’importanza della

funzione d’onda ψ

Essere consapevole dell’esistenza di

livelli e sottolivelli energetici e della

loro disposizione in ordine di energia

crescente verso l’esterno

Utilizzare la simbologia specifica e le

regole di riempimento degli orbitali

per la scrittura delle configurazioni

elettroniche di tutti gli atomi

Utilizza λ e ν per determinare la

posizione di una radiazione nello

spettro e stabilisce la relazione tra E

e ν

Interpreta il concetto di

quantizzazione dell’energia e le

transizioni elettroniche nell’atomo

secondo il modello di Bohr

Utilizza i numeri quantici per

descrivere gli elettroni di un atomo

Attribuisce a ogni corretta terna di

numeri quantici il corrispondente

orbitale.

Scrive la configurazione degli atomi

polielettronici.

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CHIMICA

CONTENUTI ABILITÀ COMPETENZE

Il sistema

periodico

configurazione elettronica

esterna;

divisione a blocchi del

Sistema periodico;

proprietà periodiche degli

elementi;

dimensioni atomiche;

energia di ionizzazione;

affinità elettronica;

carattere metallico;

elettronegatività

Discutere lo sviluppo storico del

concetto di periodicità.

Spiegare la relazione fra Z, struttura

elettronica e posizione degli elementi

sulla tavola periodica

Individuare la posizione delle varie

famiglie di elementi nella tavola

periodica

Comprendere che la legge della

periodicità è stata strumento sia di

classificazione sia di predizione di

elementi

Descrivere le principali proprietà di

metalli, semimetalli e non metalli

Spiegare gli andamenti delle proprietà

periodiche degli elementi nei gruppi e

nei periodi

Classifica un elemento sulla base

delle sue principali proprietà

Classifica un elemento in base alla

posizione che occupa nella tavola

periodica

Classifica un elemento in base alla

sua struttura elettronica

Descrive come Mendeleev arrivò a

ordinare gli elementi

Mette a confronto i criteri di

classificazione del 19° secolo con

l’ordinamento in base a Z crescente

Mette in relazione la struttura

elettronica, la posizione degli

elementi e le loro proprietà

periodiche

I legami

chimici

I legami chimici;

lunghezza di legame;

energia di legame;

simboli di Lewis;

configurazione a ottetto;

regola dell’ottetto;

legame ionico;

legame covalente;

teoria del legame di

valenza;

legame σ e legame π;

legame covalente

omopolare ed eteropolare;

dipolo;

legame covalente dativo;

struttura di Lewis delle

molecole;

legame metallico.•

Distinguere e confrontare i diversi

legami chimici (ionico, covalente,

metallico)

. Stabilire in base alla

configurazione elettronica esterna

il numero e il tipo di legami che

un atomo può formare

Definire la natura di un legame

sulla base della differenza di

elettronegatività

Riconosce il tipo di legame

esistente tra gli atomi, data la

formula di alcuni composti

Scrive la struttura di Lewis di

semplici specie chimiche che si

formano per combinazione dei

primi 20 elementi

Individua le cariche parziali in un

legame covalente polare

Le

nuove

teorie

del

legame

geometria molecolare;

angolo di legame;

teoria VSEPR;

forma delle molecole;

teoria degli orbitali ibridi;

orbitali ibridi;

polarità delle molecole;

proprietà delle sostanze;

solubilità e miscibilità.

Descrivere le proprietà osservabili dei

materiali, sulla base della loro

struttura microscopica

Prevedere, in base alla posizione nella

tavola periodica, il tipo di legame che

si può formare tra due atomi.

Prevedere, in base alla teoria VSEPR,

la geometria di semplici molecole

Comprendere il concetto di risonanza

Spiegare la teoria del legame di

valenza e l’ibridazione degli orbitali

atomici

Utilizzare le diverse teorie sui legami

chimici per spiegare le proprietà e le

strutture delle molecole

Aver compreso il concetto di modello

in ambito scientifico

Formula ipotesi, a partire dalle proprietà

fisiche, sulla struttura microscopica di

alcune semplici specie chimiche

Utilizza la tavola periodica per

prevedere la formazione di specie

chimiche e la loro natura

Spiega la geometria assunta da una

molecola nello spazio in base al numero

di coppie solitarie e di legame

dell’atomo centrale

Scrive le formule limite di una

determinata struttura chimica

Utilizza il modello dell’ibridazione

degli orbitali per prevedere la geometria

di una molecola e viceversa

Individua i casi limite in cui la teoria di

Lewis non è in grado di spiegare dati

sperimentali e propone adeguati

correttivi

Attribuisce il corretto significato alle

diverse teorie di legame

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CHIMICA

CONTENUTI ABILITÀ COMPETENZE

Le forze

intermole-

colari e gli

stati

condensati

della

materia

I legami chimici

secondari;

Le interazioni di Van der

Waals;

Il legame idrogeno;

Il legame ione-dipolo

Individuare se una molecola è

polare o apolare, dopo averne

determinato la geometria in base

al modello VSEPR

Correlare le forze che si

stabiliscono tra le molecole alla

loro eventuale miscibilità

Correlare le proprietà fisiche dei

solidi e dei liquidi alle interazioni

interatomiche e intermolecolari

Prevedere la miscibilità di due

sostanze tra loro

Comprendere l’importanza del

legame a idrogeno in natura

Comprendere come la diversa

natura delle forze interatomiche e

intermolecolari determini stati di

aggregazione diversi a parità di

temperatura

Stabilisce la polarità di una

molecola sulla base delle differenze

di elettronegatività e della

geometria

Spiega la miscibilità di due o più

sostanze in base alla natura delle

forze intermolecolari

Mette in relazione le proprietà

fisiche delle sostanze alle forze di

legame

Prende in esame le interazioni fra le

molecole per stabilire se due

sostanze sono miscibili

Giustifica le proprietà fisiche

dell’acqua, la struttura delle

proteine e di altre molecole in base

alla presenza del legame a idrogeno

Riconduce a un modello il

comportamento dello stato solido e

dello stato liquido

Classifica-

zione e

nomencla-

tura dei

composti

Nomenclatura tradizionale

e IUPAC dei seguenti

composti:

Ossidi

Idrossidi

Idruri ionici e covalenti

Ossoacidi , idracidi

Sali

Riconosce la classe di

appartenenza dati la formula o il

nome di un composto

Distingue gli ossidi acidi, gli

ossidi basici e gli ossidi con

proprietà anfotere

Distingue gli idruri ionici e

molecolari

Assegna il nome IUPAC e

tradizionale ai principali composti

inorganici

Utilizza il numero di ossidazione

degli elementi per determinare la

formula di composti

Scrive la formula di un composto

ionico ternario utilizzando le

tabelle degli ioni più comuni

Classifica le principali categorie di

composti inorganici in

binari/ternari, ionici/molecolari

Raggruppa gli ossidi in base al loro

comportamento chimico

Raggruppa gli idruri in base al loro

comportamento chimico

Applica le regole della

nomenclatura IUPAC e tradizionale

per assegnare il nome a semplici

composti e viceversa

Scrive le formule di semplici

composti

Scrive la formula di sali ternari

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BIOLOGIA Tema: La divisione delle cellule: mitosi e meiosi

(facoltativo; da trattare se non inserito nel programma del secondo)

CONTENUTI ABILITA’ COMPETENZE La riproduzione nei

procarioti e negli

eucarioti unicellulari

Divisione cellulare nei

procarioti

Tempi della divisione

batterica

Spiegare perché negli organismi unicellulari la divisione

cellulare è anche il sistema di riproduzione degli

organismi

Spiegare nel dettaglio il processo di divisione cellulare

dei batteri.

Comprendere le modalità del

processo di divisione dei

batteri

Il ciclo cellulare negli

organismi eucarioti

Il ciclo cellulare: fasi G1,

S, G2, mitosi e citodieresi

Ritmi della divisione

cellulare

Le cellule staminali

Descrivere gli eventi che si verificano nelle fasi G1, S e

G2 del ciclo cellulare

Spiegare perché interfase e mitosi sono processi

consecutivi e tra loro dipendenti

Osservare che cellule diverse hanno diversi ritmi di

divisione facendo l’esempio delle cellule staminali

Interpretare il ciclo cellulare

come un importante processo

che consente la continuità

della vita di tutti gli

organismi eucarioti

Anomalie del ciclo

cellulare: il cancro

Distinguere tra tumore benigno e tumore maligno

Descrivere alcune terapie oncologiche quali la

chemioterapia e la radioterapia

Mettere in relazione i fattori

di controllo del ciclo

cellulare con la possibilità di

insorgenza di un tumore

La mitosi è un processo

che si conclude con la

citodieresi

Struttura di un

cromosoma

Fuso mitotico: centrioli e

aster

Profase, metafase,

anafase e telofase

La citodieresi nelle

cellule vegetali e in

quelle animali

Descrivere la struttura di un cromosoma

Spiegare cosa sono i centromeri e i cromatidi

Descrivere l’origine e la funzione del fuso mitotico.

Spiegare la funzione di centrioli e aster

Spiegare perché i cromosomi, all’inizio della divisione

mitotica, hanno una forma a X

Spiegare i motivi della scomparsa della membrana

nucleare durante la profase

Descrivere in modo preciso gli eventi di ognuna delle 4

fasi mitotiche

Motivare, attraverso l’osservazione delle fasi mitotiche,

l’uguaglianza genetica delle due cellule figlie

Spiegare perché alla mitosi deve seguire la citodieresi.

Mettere a confronto la citodieresi delle cellule animali

con quella delle cellule vegetali

Evidenziare la precisione con

cui ogni fase mitotica porta a

una corretta distribuzione del

materiale genetico tra le due

cellule figlie

Nella riproduzione

sessuata è necessaria la

presenza di gameti

Riproduzione asessuata e

sessuata.

Le cellule somatiche e i

gameti.

Cellule aploidi e diploidi.

I cromosomi omologhi.

Confronto tra meiosi e

mitosi.

Il meccanismo del

crossing-over

Comprendere che, nella riproduzione sessuata, si uniscono i

patrimoni ereditari dei due genitori

Spiegare le differenze tra riproduzione sessuata e asessuata.

Distinguere tra corredo cromosomico aploide e diploide

Spiegare le analogie e le differenze esistenti tra cromosomi

omologhi.

Analizzare le fasi della meiosi I, individuando gli eventi che

portano alla formazione di due nuclei aploidi.

Evidenziare le differenze tra le fasi della prima divisione

meiotica e quelle della mitosi.

Descrivere le fasi della meiosi II, sottolineando le analogie con

il processo mitotico.

Spiegare perché è indispensabile una seconda divisione

meiotica, nonostante i nuclei siano aploidi già dopo la prima

divisione.

Confrontare il contenuto genetico dei nuclei formatisi al termine

della prima divisione meiotica con quelli della seconda

divisione meiotica.

Confrontare tra loro i 4 nuclei prodotti al termine della meiosi.

Sottolineare l’influenza del crossing over nella struttura

cromosomica dei gameti.

Comprendere l’importanza del crossing over quale processo che

porta a una maggiore variabilità genetica.

Comprendere il significato

della meiosi quale processo

di dimezzamento del

patrimonio genetico dei due

genitori in modo che, con la

fecondazione, si possa

riformare un patrimonio

intero

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Confronto tra mitosi e

meiosi

Importanza della mitosi e

della meiosi nei cicli

vitali

Principali eventi della

prima divisione meiotica

Processo di crossing over

Seconda divisione e la

conclusione del processo

meiotico

Mettere in evidenza analogie e differenze tra mitosi e

meiosi comprenderne il significato

Descrivere il ciclo vitale umano

Evidenziare le differenze tra le fasi della prima divisione

meiotica e quelle della mitosi

Comprendere il meccanismo del crossing over ed il suo

ruolo nel determinare la ricombinazione del materiale

genetico dei genitori

Descrivere le fasi della meiosi II, sottolineando le

analogie con il processo mitotico.

Spiegare perché è indispensabile una seconda divisione

meiotica, nonostante i nuclei siano aploidi già dopo la

prima divisione.

Confrontare il contenuto genetico dei nuclei formatisi al

termine della prima divisione meiotica con quelli della

seconda divisione meiotica

Confrontare tra loro i 4 nuclei prodotti al termine della

meiosi.

Sottolineare l’influenza del crossing over nella struttura

cromosomica dei gameti

Comprendere il significato

della meiosi quale processo

di dimezzamento del

patrimonio genetico dei due

genitori in modo che, con la

fecondazione, si possa

riformare un patrimonio

intero

Alcune anomalie o

patologie umane sono

provocate da errori nel

processo meiotico

Cromosomi sessuali e

autosomi.

La non-disgiunzione e della

traslocazione.

Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali.

Riconoscere le fasi meiotiche in cui possono aver luogo i

fenomeni di non-disgiunzione.

Descrivere il fenomeno della traslocazione.

Spiegare l’utilità e la modalità di preparazione del

cariotipo

Determinare quali

conseguenze si possono

verificare nei gameti in

seguito a errori del processo

meiotico

Anomalie numeriche degli

autosomi:

sindrome di Down, di

Edwards e di Patau.

Spiegare le cause genetiche della sindrome di Down

elencando gli aspetti comuni ai portatori di questa

sindrome.

Descrivere il cariotipo e le caratteristiche delle sindromi

di Edwards e di Patau.

Mettere in relazione la

presenza di un cromosoma

soprannumerario con le

caratteristiche delle persone

affette da sindrome di Down.

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BIOLOGIA Tema: La trasmissione dei caratteri ereditari

CONTENUTI ABILITA’ COMPETENZE

Contenuti della genetica.

Il lavoro di Mendel e importanza

del metodo da lui applicato

Spiegare di che cosa si occupa la genetica.

Elencare i dati a disposizione di Mendel agli inizi dei

suoi lavori di ricerca.

Spiegare che cosa si intende per metodo scientifico.

Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel sulle

piante di pisello analizzando la scelta di utilizzare linee

pure di piante di pisello.

Collocare in un contesto

storico e scientifico il

lavoro di Mendel

Individuare le principali

peculiarità del lavoro

sperimentale di Mendel

La prima legge di Mendel

viene detta legge della

dominanza

Caratteri dominanti e recessivi.

Generazioni P, F1 e F2.

Enunciato della prima legge di

Mendel.

Distinguere un carattere dominante da uno recessivo.

Spiegare il significato di analizzare almeno tre

generazioni al fine di osservare l’ereditarietà di alcuni

caratteri.

Spiegare che l’incrocio di due linee pure porta alla

definizione di caratteri dominanti e recessivi.

Comprendere che gli

studi condotti da Mendel

hanno permesso di

individuare alcune precise

regole che sono alla base

della trasmissione dei

caratteri ereditari.

La seconda legge di Mendel è

detta legge della segregazione

Enunciato della seconda legge

di Mendel.

Collegamenti con la meiosi.

Le unità ereditarie e i geni.

Le forme alternative in cui può

manifestarsi un gene: gli alleli.

Fenotipo e genotipo.

Genotipo omozigote o

eterozigote.

Impostazione del quadrato di

Punnett.

Rapporti genotipici e fenotipi.

Spiegare l’enunciato della legge della segregazione.

Motivare perché un carattere scomparso nella F1 può

ricomparire nella F2.

Spiegare i dati espressi da Mendel evidenziando

l’esistenza degli alleli.

Distinguere tra genotipo e fenotipo, e tra omozigote ed

eterozigote.

Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi

degli individui incrociati.

Motivare i diversi rapporti fenotipici (3:1) e genotipici

(1:2:1) che si possono ottenere nella F2.

Collegare il principio

della segregazione con il

movimento dei

cromosomi durante la

meiosi.

La terza legge di Mendel viene

detta legge dell’assortimento

indipendente

Incroci tra piante che

differiscono per due caratteri.

Enunciato della legge

dell’assortimento

indipendente. Il rapporto

9:3:3:1.

Illustrare le fasi sperimentali che hanno portato alla

formulazione della terza legge di Mendel.

Mettere in relazione il rapporto fenotipico 9:3:3:1 con

la legge dell’assortimento indipendente per due

caratteri.

Comprendere la grande

variabilità della

distribuzione degli alleli

nei gameti.

Alcune malattie umane sono di

origine genetica

Malattie provocate da alleli

recessivi: fenilchetonuria,

anemia falciforme e

mediterranea, fibrosi cistica e

albinismo.

Descrivere, per ogni malattia genetica recessiva

studiata, i sintomi e le modalità di trasmissione.

Spiegare come in un individuo possa manifestarsi una

malattia recessiva se genitori e nonni sono sani.

Comprendere

l’ereditarietà delle

malattie genetiche umane

recessive portate dagli

autosomi.

Malattie provocate da alleli

dominanti: corea di

Huntington e nanismo

acondroplastico.

Descrivere i sintomi e le modalità di trasmissione di

alcune malattie genetiche umane dominanti.

Definire i genotipi e i fenotipi di individui portatori di

malattie umane trasmesse come alleli dominanti e

recessivi, conoscendo i genotipi dei loro genitori.

Comprendere perché una

malattia genetica portata

da alleli dominanti possa

avere una diffusione

molto limitata.

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BIOLOGIA Tema: Le basi chimiche dell’ereditarietà

CONTENUTI ABILITA’ COMPETENZE

Il DNA contiene il codice

della vita

Basi azotate degli acidi

nucleici; struttura dei

nucleotidi.

Saper individuare le differenze tra i vari tipi di

nucleotidi.

Ripercorre le tappe che hanno portato a

individuare nel DNA la sede. dell’informazione

ereditaria: esperimento di Hershey e Chase.

Interpretare i risultati delle ricerche condotte da

Mirsky e da Chargaff sul DNA.

Saper comprendere che il

modello teorico di Watson e

Crick è stato l’inevitabile punto

d’arrivo di una lunga e

meticolosa raccolta di dati di

laboratorio.

La struttura del DNA

Il modello di Watson e Crick.

Descrivere la struttura del modello del DNA

proposto da Watson e Crick.

Mettere in relazione la

complessa struttura del DNA con

la sua capacità di contenere

informazioni genetiche.

La duplicazione del DNA Spiegare le funzioni dei principali enzimi

coinvolti nel processo di duplicazione.

Spiegare perché è importante per

le cellule che il DNA si duplichi

in modo rapido e preciso.

La duplicazione

semiconservativa.

Differenze nella duplicazione

del filamento guida e del

filamento in ritardo: frammenti

di Okazaki.

Duplicazione mediante la

tecnica della PCR.

Duplicazione nelle cellule

procariote.

Metodi di riparazione del

DNA.

Illustrare il meccanismo con cui un filamento di

DNA può formare una copia complementare di

sé stesso.

Evidenziare le differenze di duplicazione del

DNA tra le cellule eucariote e procariote.

Mettere in relazione l’invecchiamento delle

cellule con il ruolo dell’enzima telomerasi.

Descrivere l’azione degli enzimi coinvolti nel

processo di proofreading.

Saper spiegare perché nel corso

del tempo si è evoluto nel DNA

un preciso meccanismo di

autocorrezione delle proprie

sequenze nucleotidiche.

I cromosomi delle cellule

eucariote e procariote

Caratteristiche del patrimonio

genetico delle cellule

procariote.

Struttura di un nucleosoma.

Tipi di istoni.

Mettere a confronto un cromosoma procariote

con uno eucariote.

Descrivere la struttura di un nucleosoma.

Spiegare in che modo la molecola di DNA si

ripiega nel formare un cromosoma.

Mettere in relazione la

funzionalità del DNA con la sua

disposizione spaziale all’interno

del cromosoma.

Le caratteristiche del DNA nel

cromosoma eucariote

Sequenze codificanti e

sequenze intergeniche;

sequenze ripetitive del DNA

eucariote: DNA microsatellite.

Elencare le percentuali con cui i vari tipi di

DNA sono presenti nel cromosoma eucariote.

Distinguere tra sequenza ripetitiva e non

ripetitiva.

Specificare le diversità funzionali tra i diversi

tipi di sequenze ripetitive di DNA.

Spiegare l’origine di una famiglia genica.

Evidenziare l’importanza vitale dell’attività di

appena il 2% del DNA totale della cellula.

Saper mettere in evidenza la

diversa importanza funzionale

che le numerosissime sequenze

geniche hanno all’interno di un

cromosoma eucariote.

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BIOLOGIA Tema: Codice genetico e sintesi delle proteine

CONTENUTI ABILITA’ COMPETENZE

I geni e le proteine

Relazione gene-proteine.

Comprendere la relazione tra geni e proteine.

Descrivere l’esperimento di Beadle e Tatum sulla

neurospora e quello di L. Pauling sull’emoglobina dei

malati di anemia falciforme.

Capire il valore di un codice

per poter riportare le

informazioni del DNA nelle

molecole proteiche.

Il ruolo dell’RNA

Differenze strutturali e

funzionali tra DNA e RNA.

Processo di trascrizione del

DNA: inizio, allungamento

e terminazione.

Descrivere le diverse fasi del processo di trascrizione

mettendo in evidenza la funzione dell’RNA

messaggero.

Comprendere la necessità di

una molecola specializzata

nel trasporto delle

informazioni dal nucleo al

citoplasma.

Elaborazione dell’mRNA

nelle cellule eucariote

Introni ed esoni.

Elaborazione delle

molecole di mRNA durante

la trascrizione (splicing).

Diverse modalità di

maturazione dell’RNA

messaggero (splicing

alternativo).

Distinguere tra introni ed esoni.

Spiegare i meccanismi con cui avviene la maturazione

dell’mRNA attraverso operazioni di taglio e splicing.

Comprendere in che modo può avvenire uno splicing

alternativo.

Analizzare come l’mRNA si

modifica per trasmettere

molteplici informazioni a

partire da un unico gene.

Il codice genetico

Il codice a triplette di

nucleotidi.

Universalità del codice

genetico.

Spiegare perché un codone è formato da tre nucleotidi.

Descrivere le fasi e le conclusioni del lavoro

sperimentale di Nirenberg e Matthaei.

Utilizzare la tabella del codice genetico per mettere in

correlazione i codoni dell’mRNA con i rispettivi

amminoacidi.

Comprendere perché il

codice genetico sia

considerato una prova

fondamentale dell’origine

unica di tutti gli organismi

viventi.

La sintesi proteica

Struttura e funzione del

tRNA e dell’rRNA;

l’anticodone.

Il processo di traduzione:

inizio, allungamento e

terminazione.

Spiegare la funzione dei ribosomi e dell’RNA di

trasporto.

Illustrare le varie fasi del processo di traduzione che

avviene a livello dei ribosomi.

Capire l’estrema precisione

con cui avviene

l’assemblaggio di ogni

specifica proteina.

Le mutazioni geniche

Mutazioni puntiformi: di

senso, di non senso e

silenti.

Mutazioni geniche per

delezione o inserimento.

Le mutazioni e i relativi

agenti mutageni.

Descrivere le possibili conseguenze di una sostituzione

di nucleotidi nel DNA.

Illustrare le conseguenze della delezione o

dell’aggiunta di una base azotata in un gene.

Saper comprendere che

anche un minimo

cambiamento nella sequenza

nucleotidica del DNA può

indurre la disattivazione di

una proteina di importanza

vitale per la cellula.

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BIOLOGIA Tema: La regolazione dell’espressione genica

CONTENUTI ABILITA’ COMPETENZE

L’importanza della

regolazione genica

L’espressione genica.

Genoma e proteoma.

Geni attivi e inattivi.

Spiegare il significato del termine “espressione”

genica.

Descrivere i vantaggi dell’espressione genica.

Mettere in relazione un genoma con i relativi

proteomi.

Saper individuare nel

meccanismo di attivazione e

disattivazione dei geni la causa

di una diversità delle funzioni

cellulari in cellule eucariote

appartenenti allo stesso

individuo.

Il controllo genico nei

procarioti

I diversi tipi di geni nel DNA

batterico: geni regolatori,

strutturali e costitutivi.

Componenti e regolazione

dell’operone batterico.

Descrivere le diverse funzioni relative ai

differenti geni presenti nelle cellule batteriche.

Spiegare la struttura e il meccanismo di azione

di un operone; distinguere tra la funzione di un

induttore e di un corepressore.

Comprendere il valore degli

studi sull’operone nelle ricerche

relative all’espressione genica.

Regolazione della trascrizione

negli eucarioti

Eucromatina ed

eterocromatina.

I corpi di Barr.

Mettere in relazione il grado di condensazione di

un cromosoma con la sua capacità di esprimersi.

Spiegare la presenza dei corpi di Barr nei nuclei

delle cellule eucariote.

Descrivere come agiscono in modo coordinato le

varie componenti del promotore eucariote.

Saper comprendere le complesse

strategie messe in atto dalle

cellule eucariote per controllare

con precisione l’espressione dei

suoi geni.

BIOLOGIA Tema: Genetica di virus, batteri ed elementi trasponibili (facoltativo)

CONTENUTI ABILITA’ COMPETENZE Lo scambio di materiale

genetico nei batteri

Materiale cromosomico ed

extracromosomico nei batteri.

Il plasmide F.

Il processo di coniugazione.

I plasmidi R.

I processi di trasformazione e

di trasduzione.

Mettere a confronto le caratteristiche dei vari

vettori cellulari.

Indicare i vari tipi di plasmidi e descrivere le

peculiarità strutturali del plasmide F.

Spiegare i meccanismi alla base della

coniugazione.

Evidenziare l’importanza dei geni che

conferiscono la resistenza ai farmaci.

Distinguere tra trasformazione e trasduzione.

Capire l’importanza di vettori

cellulari quali i plasmidi per la

trasmissione di informazioni

geniche a favore di una maggiore

variabilità.

Caratteristiche e cicli

riproduttivi dei virus

Caratteristiche dei virus:

dimensioni e struttura. Virus a

DNA e a RNA.

Ciclo litico e ciclo lisogeno.

I differenti processi di

trasduzione.

Meccanismo d’infezione di

retrovirus come l’HIV.

Descrivere la struttura generale dei virus

mettendo in evidenza la loro funzione di vettori

nei batteri e nelle cellule eucariote.

Mettere a confronto un ciclo litico con un ciclo

lisogeno.

Distinguere tra trasduzione generale e

trasduzione specializzata.

Illustrare in che modo i retrovirus a RNA

possono infettare una cellula.

Mettere in relazione alcuni tipi di cancro con

virus, oncogèni e geni oncosoppressori.

Comprendere l’importanza

dell’esistenza dei virus non solo

come agenti patogeni e

pericolosi per l’uomo, ma anche

come particelle utilizzabili in

laboratorio.

Gli elementi trasponibili

I trasposoni semplici e

complessi.

Descrivere le caratteristiche dei trasposoni

evidenziando quali conseguenze può comportare

la mobilità di questi elementi genetici.

Osservare che diverse malattie possono essere

provocate da agenti più piccoli dei virus.

Capire che l’ingresso o lo

scambio casuale nelle cellule di

piccolissime sequenze di acido

nucleico sono alla base non solo

della variabilità genica, ma

anche di patologie anche gravi.

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BIOLOGIA Tema: La genetica e lo studio dei processi evolutivi (facoltativo)

CONTENUTI ABILITA’ COMPETENZE

La genetica di popolazioni

Concetto di genetica di

popolazione.

Definizione di pool genico.

Spiegare i termini “genetica di popolazione” e

“pool genico”.

Interpretare il significato di fitness darwiniana.

Comprendere la differenza dal

punto di vista evolutivo tra la

studio dei patrimoni genetico dei

singoli individui e la studio dei

pool genici delle popolazioni.

L’importanza della variabilità

genica

Studio della variabilità genica

in una popolazione.

Descrivere l’esperimento sul-le differenze

enzimatiche pre-senti in D. melanogaster.

Spiegare in che modo è possibile quantificare la

variabilità latente di una popolazione.

Capire l’importanza evolutiva

della variabilità genica presente

in una popolazione.

Fattori che inducono la

variabilità

Le mutazioni.

Fattori che conservano o

incrementano la variabilità

genica: diploidia e superiorità

dell’eterozigote.

Distinguere tra fattori che inducono,

mantengono e aumentano la variabilità genetica

all’interno di una popolazione.

Spiegare in che cosa consiste la superiorità

dell’eterozigote e la relazione tra questo

fenomeno e l’anemia falciforme.

Evidenziare l’importanza della riproduzione

sessuata nell’incrementare la variabilità genica.

Illustrare i vantaggi dell’autosterilità nelle piante

e negli animali.

Spiegare perché l’esistenza dei geni recessivi

contribuisce a incrementare la variabilità.

Individuare i meccanismi con cui

la variabilità genica può

conservarsi e incrementare a

favore di una popolazione.

L’equilibrio di Hardy-

Weinberg

Frequenze alleliche e

genotipiche.

Equazione di Hardy-Weinberg

e sua importanza.

Scrivere l’equazione di Hardy-Weinberg

conoscendo il significato delle lettere utilizzate.

Mettere in relazione l’equazione di Hardy-

Weinberg col concetto di frequenza allelica.

Dimostrare, con l’aiuto della

matematica, che il pool genico di

una popolazione non tende a

cambiare nel corso del tempo.

Fattori che alterano le

frequenze alleliche

Caratteristiche delle mu-

tazioni.

Conseguenze del flusso genico

e della deriva genetica.

L’effetto del fondatore e il

collo di bottiglia.

Accoppiamenti non casuali

nelle specie polimorfe.

Elencare i fattori che modificano le frequenze

alleliche di una popolazione.

Calcolare l’influenza sul pool genico di una

popolazione delle mutazioni e del flusso genico.

Specificare quali sono i principali tipi di deriva

genetica sottolineandone le differenze.

Spiegare perché un accoppiamento non casuale

altera la frequenza genotipica di un pool genico

senza modificarne la frequenza allelica.

Mettere in relazione gli effetti di

alcuni fattori di natura

ambientale o comportamentale

con i cambiamenti che si

osservano nelle popolazioni a

livello del pool genico.

La selezione naturale

Principali modalità di

selezione degli individui

all’interno di una popolazione:

stabilizzante, divergente e

direzionale.

La selezione bilanciata.

Individuare nella selezione naturale un altro

fattore che tende a mantenere la variabilità

genica delle popolazioni.

Elencare i principali tipi di selezione naturale.

Descrivere gli effetti delle selezioni

stabilizzante, divergente e direzionale chiarendo

le differenze mediante alcuni esempi

significativi.

Capire l’influenza della

selezione naturale nella

trasmissione dei caratteri

favorevoli all’interno di una

popolazione di individui.

L’adattamento delle specie

all’ambiente

Adattamento come risultato di

un percorso evolutivo.

Clini ed ecotipi.

La coevoluzione.

Spiegare il significato di cline ed ecotipo.

Descrivere gli studi condotti sulla pianta P.

glandulosa.

Mettere in evidenza le cause e gli effetti del

processo di coevoluzione.

Comprendere che il percorso

evolutivo di una popolazione di

individui è condizionato dalle

varie pressioni selettive che

tendono a conservare i fenotipi

meglio adattati.

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BIOLOGIA Tema: Origine delle specie e modelli evolutivi (facoltativo)

CONTENUTI ABILITA’ COMPETENZE

La definizione di specie

Concetto di specie.

Il processo di speciazione.

Definire i termini specie e speciazione.

Distinguere i quattro diversi tipi di concetto di

specie.

Comprendere che la vita sul

nostro pianeta è sempre stata

legata strettamente al continuo

formarsi di nuove specie capaci

di adattarsi ai nuovi ambienti.

Modalità di speciazione

Speciazione per divergenza

adattativa di tipo allopatrico.

Spiegare in che modo avviene una speciazione

allopatrica.

Mettere in relazione il concetto di speciazione

allopatrica con quello di deriva genetica.

Evidenziare le differenze tra una speciazione

allopatrica e una simpatrica.

Interpretare i complessi processi

evolutivi che portano alla

formazione di nuove specie

grazie alla graduale o rapida

comparsa di sostanziali

variazioni nei genotipi di una

popolazione.

Come si mantiene l’isolamento

genetico

Meccanismi di isolamento

prezigotico: com-portamenti

rituali, segnali visivi, richiami

sonori e altre strategie

favorevoli all’accoppiamento.

Meccanismi postzigotici

sfavorevoli alla produzione di

una prole fertile.

Definire il concetto di isolamento genetico.

Spiegare in che modo una specie riesce a

conservare le proprie caratteristiche genetiche.

Distinguere tra isolamento prezigotico e

postzigotico.

Mettere in relazione le

caratteristiche anatomiche,

fisiologiche e comportamentali

proprie di una specie con la sua

capacità di mantenere

l’isolamento genetico.

I modelli evolutivi

Concetto di macroevoluzione.

Cambiamento filetico.

Evoluzione convergente e

divergente.

Cladogenesi e radiazione

adattativi.

Descrivere in che modo una linea evolutiva può

modificarsi lentamente per cambiamento

filetico.

Spiegare le possibili origini di una evoluzione

convergente.

Associare l’evoluzione divergente ai

meccanismi di deriva genetica.

Spiegare in che cosa consiste il modello

evolutivo chiamato cladogenesi.

Mettere in relazione la cladogenesi col

fenomeno della radiazione adattativa.

Sottolineare l’importanza che hanno avuto le

estinzioni di massa nella storia degli organismi

viventi sulla Terra.

Capire che il successo evolutivo

di una specie sulle altre è dovuto

al suo grado di adattamento

all’ambiente e alla capacità di

modificarsi insieme a esso.

Tema: L’evoluzione della specie umana (facoltativo)

competenze abilita’ Contenuti Comprendere come la teoria

evolutiva ci fornisce i criteri utili

per ricostruire la storia della vita

Saper distinguere i caratteri che

condividiamo con gli altri Mammiferi

Saper individuare le diversità dei Primati

L’ordine dei Primati

La comparsa degli Ominini

L’evoluzione della cultura.